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第一章 信创硬件产业综述
第一节 信创产业发展背景分析
一、外部形势
1、美国对中国的科技制裁再升级
以信息技术为特征的第四次工业革命是新兴大国竞争时代的关键因素，美国政府视高科技竞争是一场“新军备竞赛”，由于中国被美国视为“战略竞争对手”以及中国在高科技领域里引人注目的发展，阻止中国高科技领域研发快速发展带来综合国力的增强成为美国政府的当务之急。
从美国近年来对中国高科技企业一系列制裁事件可以看出，美国对中国的科技“脱钩”在逐步升级，一方面制裁范围持续扩大，从断技术、断资金扩大到断人才、断物料；另一方面制裁领域持续扩大，从芯片到内存、闪存以及其他周边部件快速蔓延。在此背景下，增强核心科技实力，实现科技自立自强是保障发展安全和提升国家竞争力的必由之路。
2、俄乌战争凸显了国家科技自立自强的重要性，再次为中国敲响警钟
2022 年 2 月，俄乌战争爆发，西方国家相继宣布了制裁俄罗斯的消息，全球科技巨头也卷入纷争，不仅汽车（宝马、通用、沃尔沃等）、手机（苹果）、PC（惠普、戴尔、联想）等整机产品生产商宣布对俄罗斯进行断供，芯片（英特尔、AMD、台积电、高通等）、软件、企业云服务商（Oracle、SAP 等）等企业也对俄罗斯实施了断供。芯片是电子信息设备服务的基础零部件，软件更是现代信息服务的重要组成部分，芯片、软件等产品的断供将对一国的经济发展产生巨大的负面影响。
长期以来，我国对海外芯片、软件等产品的依赖度较高，以“Microsoft、Oracle、Intel、Qualcomm、Cisco、IBM、Apple”为首的国外厂商在操作系统、数据库、芯片、智能终端等领域占据了国内市场的较大份额，对我国各个行业渗透率较高。此外，近年来信息泄露事件层出不穷，为保证正常的经济发展和国家信息安全，信创建设势在必行。
二、内部需求
1、信创的自主可控是实施科技自立自强战略的基础
自“863”计划开始，中国就开启了科技自立自强的道路，将计算机、光电子器件、芯片等产品列为重点进行自主技术突破的主题；2006 年，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年）》发布，开启了我国信息技术领域自主可控的步伐。
近些年来，外部环境更加错综复杂，2018 年以来美国对中国频繁实施的科技制裁，俄乌战争爆发后西方国家对俄罗斯实施的一系列制裁和封锁，都进一步凸显了国家科技自立自强的重要性。“十四五规划”首次强调科技自立自强在国家发展中的战略支撑作用，2022 年习总书记多次强调科技攻关实现高水平自立自强的发展主线。
信创即信息技术应用创新，包含 IT 基础设施、基础软件、应用软件、信息安全，是各行各业实现数字化转型的关键抓手，关系着一个国家的网络安全与信息安全。但中国的信创产业在诸多环节都存在严重的“卡脖子”情况，因此一直以来信创都是我国实施科技自立自强政策的重点关注领域。要想真正的实现科技自立自强，必然要先实现信创的自主可控。
2、数字经济时代，信创市场持续放量
当前，全球经济面临着新一代信息技术革命蓬勃发展、全球产业转移等重大机遇。在此机遇下，数字经济成为培育发展新动能、促进新旧动能转换的必要战略，发展价值较高。2022 年，我国数字经济规模达 50.2 万亿元，总量稳居世界第二，同比名义增长 10.3%，占国内生产总值比重提升至 41.5%。
第二节 信创硬件产业内涵及发展历程
一、内涵
“信创”（全称“信息技术应用创新”）是国家基于国产芯片和操作系统的 PC、服务器、网络设备、存储设备、数据库、中间件等基础设施的技术创新，其中信创硬件包括 PC、服务器、网络设备、存储设备、芯片等。信创产业是在 2008 年微软的黑屏事件、2010 年伊朗震网（Stuxnet）病毒事件、2013 年美国“棱镜门”事件、2018-2019 年中兴和华为芯片断供事件等一系列信息安全事件的推动下发展起来的，是为了解决我国信息产业发展中存在的“卡脖子”问题，提升信息产业全链路自主创新能力而必须要支持发展的行业。其最终目的是打造本质安全、过程安全以及产业安全的全生命周期系统安全的信息技术生态产业链，解决多数 IT 关键基础设施对外依赖度高、信息和网络安全性不高的问题，从而建设基于中国自有技术的 IT 产业底层构架和生态标准。
第三节 信创硬件产业图谱
信创产业的生态体系主要由基础硬件、基础软件、应用软件和信息安全四部分构成。其中信创硬件产品包括芯片层（CPU、GPU、存储芯片等），整机层（PC、服务器），网络设备、固件设备、外设设备等其他配套设备产品。芯片和整机是核心关键硬件产品，也是信创产业生态中最为重要的环节之一，是实现全产业链自主可控的基础。
信创硬件产业链上下游关系紧密，上下游厂商往往存在较为密切的股权/业务关系，从而衍生出来几大主要派系：1、中科院系——拥有龙芯 CPU 和海光 CPU 两大CPU 技术路线。其中，龙芯 CPU 形成以同方、联想、浪潮、宝德等为整机厂的LoongArch（在 MIPS 基础上自研）信创硬件产品体系，海光 CPU 形成以新华三、联想、浪潮、同方、中科可控等为主要整机厂的 C86（完全兼容 x86）信创硬件产品体系；2、中国电子——以飞腾 CPU 为核心，以中国长城为主要整机厂的 ARM信创硬件产品体系；3、华为系——以鲲鹏 CPU 为核心，以华为硬件生态合作伙伴（四川长虹、神州鲲泰、超聚变、黄河科技、宝德等）为主要整机厂的 ARM 信创硬件产品体系。其他技术体系还有背靠中国电科的申威的 Alpha 信创服务器体系，其专注用特殊市场，商用产品开发不足；背靠上海市国资委+台湾威盛电子的上海兆芯 x86 信创服务器体系，是早期的 x86 内核层级授权，市场开拓不足。
从上游技术架构上来看，x86 架构具有性能高、速度快、兼容性好的特点，目前占据了服务器、移动 PC 及桌面 90%以上的市场份额；从技术源上来看，几大架构技术体系均是在引进、借鉴国外指令集的基础上做的相应创新研发，均自主安全，但因引进路线、授权方式差异，部分技术路线存在风险隐患。从下游应用领域来看，党政是最早开始进行信创硬件产品推广应用的领域，渗透率高；其次是金融、电信行业；其他行业的应用比例相对较低。
第二章 信创 CPU 产业发展情况
第一节 CPU 主要架构路线
一、CPU 指令集架构分类
CPU 内核的基础是指令集和微架构，指令集确定了 CPU 的工作方式及与之相适配的硬件架构（微架构）。按照指令集的复杂程度可以分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。
二、主流指令集对比
目前，CPU 指令集架构主要有 x86 架构、ARM 架构、MIPS 架构、Alpha 架构等，其中 x86 架构与 ARM 架构是最为主流的指令集架构。
从市场份额来看，x86 架构以性能高、兼容性强、软硬件生态丰富的特点占领PC 及服务器市场；ARM 架构以低功耗、高集成的特点占领移动端市场。在全球服务器市场中，x86 架构占据 9 成以上的份额；在中国服务器市场，x86 架构服务器市场份额更高，达 96%以上。
从授权模式上来看，x86 指令集为 AMD 和 Intel 的交叉授权协议约定，AMD 和Intel 及相关正式获取授权的企业不会因为指令集造成知识产权问题，即无论哪一方发布了新的指令集，其他方都可以基于该新的指令集来进行 CPU 设计，而不会造成侵权。但该新的指令集的实现方式（即处理器设计）是保密的，也可以有不同的实现方式，需要通过自身的微架构、系统架构和版图设计来实现。因此，从长远看，取得 x86 交叉授权企业之间不存在知识产权受限及纠纷问题，也不需要版本授权。
第二节 国产 CPU 发展情况
一、国产 CPU 概述
长期以来，我国对海外 IT 产品的依赖度较高，以 Intel、Microsoft、Oracle、Cisco等为代表的 IT 厂商在芯片、操作系统、数据库、中间件等领域占据了较大市场份额，高度渗透了政府、金融、民航、铁路、医疗等各行业环节。自 2008 年以来，由海外产品引发的信息安全事件频出，IT 技术的自主可控势在必行。从根本上说，信创整体解决方案就是通过打造以 CPU 和操作系统为重点的国产化生态体系，系统性保证整个国产化信息技术体系可生产、可用、可控和安全。
目前 CPU 下游市场应用最广泛的两种架构分别为 x86 架构和 ARM 架构，并因此构建了两大生态体系：Wintel 生态和 AA 生态。软件生态是 CPU 指令集的核心价值所在，获得兼容此指令集的软件的运行权，即获得了此指令集的软件生态。软件生态的构建在短期内难以实现，而中国又面临着信息技术安全可控的急迫性，在这种形势下，国内 CPU 厂商普遍选择采用引进技术体系，而不是从零开始自研指令集。
通过引进国外指令集，进行消化吸收创新，既能保持融入国际主流不脱钩，又能实现自主可控。
第三章 信创整机产业发展情况
第一节 信创整机产业生态图谱
信创整机产业链上游为 CPU、GPU、硬盘、内存、总线等核心零部件供应商一级操作系统、数据库、中间件、虚拟化等基础软件供应商。
中游为各大服务器品牌厂商、整机厂商及白牌（OEM、ODM）厂商，将零部件进行组装，成为可直接使用的整机。大部分的服务器厂商也是整机产品生产商，并且有自己的信创整机品牌，如联想的开天系列产品、浪潮的英政系列产品等。
下游客户则主要包括物联网、云计算服务商，运营商，各类政府客户及企业客户
第二节 服务器产业发展情况
一、服务器出货量
1、整体出货量
伴随“数字经济”战略的持续落地与推进，中国服务器需求量呈现出增长的态势。2022 年，中国服务器出货量为 447.8 万台。尽管，近年来，非 x86 服务器增速较快，但是其市场份额仍然较低，x86 服务器在中国服务器市场上仍然占据主导地位，市场份额高达 96%以上，这主要得益于 x86 服务器起步较早，相较于其他处理器在生态环境上具有明显的优势，使得下游用户使用成本低。
2、信创服务器出货量
信创产业是数据安全、网络安全的基础，也是新基建的重要组成部分。在政策的推动下，2020-2022 年，中国信创服务器出货量整体呈现出快速增长的趋势，其中党政、电信、金融等领域采购频次高，单次采购量大，是中国信创服务器落地化率最高的领域。其中，2020 年，中国信创服务器出货量为 24.23 万台；2022 年，中国信创服务器出货量为 51.95 万台。
三、PC 市场格局
1、重点企业对比分析
信创 PC 企业分三类，一类是以中科可控、华为、长城为代表的，拥有配套 CPU供应能力的企业，产业链可控程度高；另一类是以联想、紫光、同方等为代表的 PC整机生产企业，其 CPU 依靠其他企业供给，同时可适配多种 CPU。
第五章 信创硬件产业发展趋势
第一节 信创硬件产业整体发展趋势
一、信创产业生态建设由分散走向统一
与传统信息技术产业相比，信创产业更加强调生态体系的打造。从根本上说，信创整体解决方案就是通过打造以 CPU 和操作系统为重点的国产化生态体系，系统性保证整个国产化信息技术体系可生产、可用、可控和安全。因此，完善的生态建设是信创产业发展的核心，产品适配软硬件数量越多，经验越丰富，竞争力越强。我国六大信创硬件技术路线已经完成了“从 0 到 1”的转变，随着产品更新迭代的进行，信创硬件产品性能也基本达到“可用”的水平，在党政、电信、金融等领域获得广泛的应用。
二、低成本平滑的演进是信创硬件企业新的竞争点
完成信创生态建设后，如何帮助客户从非信创系统低成本平滑迁移到信创系统成为新的挑战，是信创厂商的新竞争力培养点。信创生态涉及不同架构的芯片，不用厂商的基础软硬件、应用软硬件等，信创企业需要帮助客户选择适配的最优组合，保证在原有架构上运行的众多业务应用，能够顺利迁移到信创架构，并在信创环境中平稳运行，同时提升信创验收的顺畅度。
三、从党政信创向八大行业拓展，性能导向更加明确
中国信创产业是根据“2+8+N”体系逐步展开的，党政信创产业发展的主要动力的政策的强力推进和财政资金的大力支持，在采购时，用户的关注要点是生态建设完整度、平滑迁移成本、自主安全·性，对产品的性能要求相对较低，只要满足日常需要即可。但对于行业用户而言，其没有政策硬性要求，更没有国家财政的大力补贴，因此其对信创产品的各项要求会更高，不仅要求生态适配度高，平滑迁移成本低，且更强调产品性能。
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